Общая характеристика
Особенностью строения данного отдела растений является наличие семязачатков, которые в дальнейшем преобразуются в семя, но при этом цветок и плод отсутствуют.
Голосеменные растения являются одними из древнейших на планете. Произошли они от папоротников и первые представители данного отдела датируются поздним девонским периодом. Наибольшего пика развития они достигли уже в конце палеозойского периода.
Жизненные формы данного отдела, в основном, составляют деревья и кустарники. Отличительной характеристикой их является то, что все они вечнозеленые растения. Хотя встречаются виды листопадных деревьев и лиан.
Такой орган, как лист, у данных растений имеет разнообразные формы:
- чешуевидные;
- игольчатые;
- перистые;
- двулопастные;
- разветвленные.
Семяпочки располагаются свободно внутри чешуевидных листьев. У семейства Хвойных они формируют спиралевидную шишку, в которой созревают семена.
ТОП-4 статьи
которые читают вместе с этой
Шишки хвойных растений бывают мужские и женские. В мужской шишке формируются пыльцевые зёрна, которые с помощью ветра переносятся на женскую шишку.
Рис. 1. Строение голосеменных растений.
§20. Мхи
Вопросы в начале параграфа
1. Что такое ризоиды?
Ризоиды – это нитевидные образования растений, которые относятся к низшим и состоят из одной или нескольких однорядных клеток. Они служат для прикрепления к субстрату, чтобы поглощать оттуда воду и питательные вещества.
3. Что такое спора?
Спора — клетка растений или грибов, служащая для их размножения и рассеяния. Спора у бактерий — особая форма состояния живой бактерии, в которой она может сохраниться в неблагоприятных условиях. Бактерии обладают способностью к спорообразованию, которая заключается в том, что при наступлении условий, неблагоприятных для жизни, клетка частично теряет воду, объём и форму; под внешней мембраной образуется плотная сферическая оболочка. В виде споры бактерия может выдерживать огромные механические, температурные и химические нагрузки.
Вопросы в конце параграфа
1. Почему мхи называют высшими споровыми растениями?
Мхи называют высшими споровыми растениями потому, что их тело расчленено на стебель и листья, а размножаются они спорами.
2. Каково строение кукушкина льна?
Кукушкин лен имеет стройные коричневатые стебельки, покрытые темно-зелеными листьями.
У мха есть мужские и женские растения. На верхушках мужских растений размещаются половые органы, в которых развиваются сперматозоиды.
У женских растений на верхушках расположены половые органы с яйцеклеткой.
На женских растениях развиваются коробочки на длинных ножках, покрытые волосистыми заостренными колпачками. В коробочках развиваются споры.
3. Чем сфагнум отличается от кукушкина льна?
Сфагнум представляет собой растение с сильно ветвящимся стеблем, кукушкин лен имеет прямой неветвящийся стебель. Кукушкин лен имеет ризоиды, а сфагнум нет.
Стебель и ветви большинства видов сфагнума покрыты мелкими светло-зелеными листьями, листья кукушкиного льна имеют темно-зеленую окраску.
В листьях сфагнума присутствуют прозрачные мертвые клетки, которые могут заполняться водой или воздухом, а у кукушкиного льна таких клеток нет.
У кукушкина льна есть мужские и женские растения, у сфагнума все особи обоеполые.
5. Какое значение имеют мхи в природе и жизни человека?
Мхи, поселяясь на лугах, в лесах, покрывая почву сплошным ковром, затрудняя поступление воздуха. Это ведет к закисанию и заболачиванию почв.
Листостебельные мхи при отмирании образуют торф, который широко используется человеком. Торф применяется как топливо, удобрение и как сырьё для промышленности.
Подумайте
Почему даже самые крупные мхи не достигают размеров более 80 см?
Мхи не имеют корней, которые бы держали растения крепко в почве. Они также не имеют системы сосудов для транспортировки питательных веществ.
Задания
Под микроскопом можно увидеть, что лист сфагнума состоит из двух типов клеток.
Между зелеными клетками находятся другие, более крупные. Их цитоплазма разрушена, сохранились только оболочки с отверстиями, поэтому эти мертвые клетки прозрачны и могут заполняться водой или воздухом.
До 2/3 поверхности листа состоит из этих клеток.
Особенности покрытосеменных растений
Покрытосеменные растения появились на Земле после голосеменных и существуют уже более 100 миллионов лет. За это время неоднократно изменялся климат. Вместе с ним менялись и эти организмы. И когда появился разумный человек, он застал на суше и в воде в основном те растения, которые живут и в наше время. Среди них господствующее положение занимают покрытосеменные или цветковые растения.
Какие же растения считаются покрытосеменными? Внешнее строение покрытосеменных схоже с хвойными – у них есть корень, стебель, листья. Однако отличием покрытосеменных является наличие цветка и плода. Из цветка образуется плод с семенами, все они считаются органами покрытосеменных растений. Плод покрывает семена, защищая их от неблагоприятных условий, поэтому они и получили название покрытосеменные.
Помимо перечисленных признаков для покрытосеменных характерно наличие хорошо развитой проводящей системы, обеспечивающей быстрое передвижение питательных веществ в растении. Как и все зеленые растения, представители отдела покрытосеменные способны создавать органические вещества из углекислого газа и воды.
Размножение покрытосеменных осуществляется так же, как и у голосеменных, то есть семенами. Семена покрытосеменных растений формируются при оплодотворении, которое не связано с водой.
Отличительной особенностью покрытосеменных является двойное оплодотворение, при котором одна мужская клетка сливается с яйцеклеткой, а другая – с вторичной клеткой. В результате образуются семена, в которых зародыш снабжен запасом питательных веществ.
Для покрытосеменных растений характерно и бесполое или вегетативное размножение. В этом случае новый организм формируется из части какого-либо органа взрослой особи, например листа, стебля, корневища. Оба эти типа размножения способствовали быстрому распространению представителей отдела покрытосеменные.
Следует обратить внимание на то, что среди этого отряда есть разные формы организмов — деревья, кустарники и травы
Деревья имеют высокий и толстый стебель – ствол, который ветвится. Верхняя часть ствола и отходящие от него ветви образуют крону. Широко известны береза, осина, дуб, клен.
У кустарников стебли отходят от корня пучком, прямо из-под поверхности почвы. Распространены в России шиповник, малина, смородина и другие.
Травы не имеют одревесневающих стеблей и с приходом холодов надземные побеги отмирают. Новые организмы появляются из корней на будущий год. Эти травы считаются многолетними. Однолетние травянистые виды живут всего один сезон. Зимовать у них остаются только семена.
Травянистые растения
Покрытосеменные – это самая распространенная и многочисленная группа растений. Они приспособились к самым различным условиям внешней среды. Мы встречаем их на севере, юге, в низинах, горах, пустынях, водоемах.
Лекарственные свойства голосеменных
Хвойные растения обладают необычной особенностью. Они выделяют особые вещества, называемые «фитонциды» (от греческих слов «фитон» — растение и «цидо» — убиваю). Эти вещества сражаются с вредными бактериями, благодаря чему воздух в хвойных лесах и рядом с ними становится чище.
Почему многие санатории и дома отдыха расположены в сосновых борах, а на территории лечебных заведений высаживают хвойные растения?
Показать ответ
Скрыть
Многие деревья и кустарники полезны для людей, так как вырабатывают большой объём кислорода. Хвойные же деревья, помимо этого, выделяют в воздух фитонциды, подавляющие болезнетворные бактерии. Таким образом, они делают воздух не только свежим, но и целебным. Это свойство используется при лечении людей, страдающих заболеваниями дыхательных путей, и в период восстановления пациентов после операций и различных болезней.
В фармацевтической промышленности используют кору и древесину хвойных растений, их хвою, шишки и семена, и даже пни.
Например, из коры сосны делают активированный уголь, из корней и пней получают дёготь, из древесины – метиловый спирт и уксусную кислоту. Сосновые почки богаты аскорбиновой кислотой, хвоя – минеральными веществами и витаминами.
Еловая хвоя также содержит витамины и эфирные масла. Из неё делают экстракты для лечебных ванн и ополаскивателей рта.
Не отстаёт от хвойных деревьев и можжевельник. Его шишкоягоды содержат эфирное масло, которое действует как противовоспалительное средство. Его применяют при лечении заболеваний многих внутренних органов.
Это только некоторые из голосеменных растений, используемых в качестве лекарственных.
{"questions":[{"content":"Какие голосеменные растения используются при лечении болезней? <br />`choice-1`","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":,"explanations":,"answer":}}}]}
{"questions":,"items":,]}},"step":1,"hints":},{"content":"К основным признакам растений группы голосеменных можно отнести:`choice-24`","widgets":{"choice-24":{"type":"choice","options":,"explanations":["<br /><br />","","","","","","В отличие от споровых, голосеменные и покрытосеменные растения размножаются семенами","У голосеменных растений семена развиваются в шишках. Цветов у них не бывает.","Водная среда необходима для размножения споровым, а не семенным."],"answer":}},"step":1,"hints":["К основным признакам растений группы голосеменных можно отнести:<br />размножение семенами;<br />отсутствие плодов;<br />распространенность древесных или кустарниковых форм;","часто - видоизменённые листья (хвоинки)<br />процесс оплодотворения обеспечивается с отсутствием водной среды;<br />стержневая корневая система с главным корнем."]},{"content":"У `input-74` растений семена образуются в шишках, а у `input-89` растений – внутри плодов.","widgets":{"input-74":{"type":"input","inline":1,"answer":},"input-89":{"type":"input","inline":1,"answer":}}}]}
Сосна
Молодые сосны пушистые, ветки у них растут густо, на стволе тоже есть иголки.
Если же дереву больше десяти лет, оно выглядит по-разному в зависимости от места произрастания. Например, если сосна растёт на открытом месте, то ветки растут раскидисто, привольно. А вот если в роще или лесу, то крона у неё меньше, ветки растут только на верхушке дерева. Таким образом они пропускают много света, а сосна – светолюбивое дерево.
Сосновый лес
У сосен развитая коневая система, также приспосабливающаяся к разным условиям. Так, на плотных почвах у сосен хорошо развит главный корень, уходящий глубоко в почву. Если же грунт песчаный, то под поверхностью развиваются боковые корни. На болотистых почвах главный корень развит слабо. На твёрдых почвах корни иногда стелются по поверхности земли.
Корни сосны
Мужские шишки сосны зеленовато-жёлтые, растут группами у оснований молодых побегов. Женские – одиночные, красноватого или зеленоватого цвета, растут на вершинах молодых веток.
В мужских шишках развиваются пыльцевые мешочки. Опыление происходит при помощи ветра, который разносит пыльцу, и она попадает на женские шишки. После опыления чешуйки смыкаются. В них происходит оплодотворение и начинают зреть семена. Сама шишка при этом становится твёрдой и серо-коричневой. Через полтора-два года семена высыпаются из шишки. К тому времени они уже снабжены тонкими «крылышками», благодаря чему их легко разносит ветер.
Шишки сосны: 1 – мужская шишка, 2 – оплодотворённая женская шишка, 3 – созревшая шишка, из которой вылетели семена
Из семян прорастают молоденькие побеги. На молодых сосновых ветках развиваются мелкие чешуйчатые бурые листочки, а в пазухах листочков образуется короткий побег. Из него, в свою очередь, вырастает пара видоизменённых листьев – хвоинок. Когда хвоинки опадают (а живут они 2-3 года), они опадают вместе с побегом и остаются соединёнными по две.
Что же касается самой сосны, она при благоприятных условиях может жить до 3,5-4 сотен лет.
Другие представители хвойных: можжевельник, пихта, лиственница
Можжевельник – хвойный кустарник. Его можно встретить в сосновых и еловых лесах. Листочки можжевельника игольчатые, а шишки необычные – шишкоягоды. Их чешуйки сочные и мясистые, сросшиеся вместе. Шишкоягода созревает два года. А сам можжевельник по праву может называться долгожителем – куст живёт до 2 тысяч лет, если, конечно, его не вырубят. Можжевельник – редкое растение, многие виды которого занесены в Красную книгу.
Куст можжевельника. Его шишки часто принимают за настоящие ягоды
Пихта распространена в Сибири. Она похожа на ель своей пирамидальной кроной и короткими иголочками. Но хвоинки у пихт не колючие. На каждой хвоинке можно заметить две светлые полоски. Когда в начале осени семена в шишках созревают, чешуйки тоже осыпаются и на ветках остаются только стержни шишек. Пихта достигает 30 метров в высоту, а живёт до 200 лет.
Ветка и шишки пихты. На фото хорошо видны полоски на хвоинках
Лиственница светолюбивая и морозостойкая, к почве не требовательна. Она необычна тем, что ежегодно сбрасывает хвою и отращивает новую. Крона у лиственницы овальной или яйцевидной формы. Хвоинки лиственницы мягкие, светло-зелёные, короткие – до полутора сантиметров. Растут они пучками по 20-40 хвоинок. Шишки у лиственницы мелкие и овальные. Живут лиственницы 4-5 сотен лет.
Лиственница осенью. Иголки желтеют перед тем, как опасть
Сравнительная характеристика хвойных
| Признаки сравнения | Ель | Сосна | Лиственница |
|---|---|---|---|
| Отношение к почве | Растёт на влажной и плодородной почве | Приспособлена к росту на разных типах почвы | Не требовательна к почве |
| Отношение к свету | Теневынослива | Светолюбива | Светолюбива |
| Форма кроны | Пирамидальная | Стройная в лесах, раскидистая — если дерево растёт на открытой местности | Овальная (яйцевидная) |
| Продолжительность жизни хвоинок | 5-7 лет | 2-3 года | меньше года |
| Способ распространения семян | переносятся ветром | переносятся ветром | переносятся ветром |
Значение покрытосеменных растений
Велико значение покрытосеменных в жизни человека. Почти все культурные растения, возделываемые человеком, относятся к этому отделу. Примером покрытосеменных являются зерновые культуры, широко используемые в хозяйстве. Важнейшим видом считается пшеница, из зёрен которой получают муку и выпекают хлеб. Изо ржи получают ржаную муку и черный хлеб. Замечательное растение – кукуруза, которая дает очень высокий урожай зерна и используется на корм скоту. Зерна кукурузы используются для изготовления всеми любимого попкорна.
Для питания люди используют плоды и другие части покрытосеменных растений. Например, к овощным относят капусту, свеклу, морковь, огурцы и другие.
Всеми любимы плодово-ягодные культуры – яблоня, земляника, виноград, слива и другие. Плоды и ягоды используются для питания, изготовления соков, пюре, консервирования.
Такая группа покрытосеменных как кормовые используются для питания сельскохозяйственных животных.К ним относятся картофель, кормовая и сахарная свекла, клевер и другие.
Кормление скота свеклой
Многие культурные растения дают сырье для переработки на заводах. К примеру, из сахарной свеклы получают сахар, из семян подсолнечника – растительное масло. Хлопчатник и лен дают сырье для изготовления тканей.
Производство растительного масла
Люди используют и дикорастущие виды. Травы идут на корм животным, деревья как строительный материал, для производства бумаги, искусственных волокон. Многие растения используются как лекарственные. Их специально собирают, сушат и изготавливают различные сборы.
Покрытосеменные растения используются для озеленения населенных пунктов и выращиваются как комнатные.
Очень трудно охватить все их значение для человека. Почему покрытосеменные так важны для нашей жизни?
Без них не было бы жизни на нашей планете, так как мы дышим кислородом, вырабатываемым растениями. Они украшают нашу жизнь и приносят радость.
Словарь
1. Семяпочка – орган, развивающийся в шишке голосеменных, являющийся зачатком семени.
2. Фитонциды – летучие вещества, способные тормозить рост бактерий.